DE965051C - Ventilation of electrical machines - Google Patents

Description

Belüftung elektrischer Maschinen Die Erfindung betrifft die innere Belüftung nicht gekapselter elektrischer Maschinen. Es sind bereits Systeme- zur Belüftung von nicht gekapselten Maschinen bekannt, bei welchen die Luft unmittelbar durch einen am Wellenende angeordneten Lüfter von außen angesaugt wird. Sie tritt durch ein Ende des Motors ein, läuft in dem Luftspalt und zwischen den Spulen um und tritt durch das andere Ende des Motors aus. Dieses System weist den Nachteil auf, daß das Gehäuse nicht genügend gekühlt wird, da es mit der strömenden Luft nur an den Stellen in Berührung kommt, die nicht von den Polschuhen und den Wicklungen verdeckt sind.Ventilation of electrical machines The invention relates to internal Ventilation of non-enclosed electrical machines. There are already systems for Ventilation of non-encapsulated machines known, in which the air immediately is sucked in from the outside by a fan arranged at the shaft end. She kicks through one end of the motor, rotates in the air gap and between the coils and exits through the other end of the motor. This system has the disadvantage on that the housing is not cooled enough because it is with the flowing air comes into contact only at the points that are not from the pole pieces and the windings are covered.

Eine weitere bekannte Lösung besteht darin, das Gehäuse des Motors auf seinem ganzen Umfang mit einem Mantel zu umgeben und die Luft zwischen diesem Mantel und dem Gehäuse strömen zu lassen. Bei dieser Aniordn,ung ist ein Lüfter an, jedem Ende der Welle angebracht, und die Luft wird zwischen den beiden Enden der durch das Gehäuse des Motors und seinem Außenmantel gebildeten Doppelwandung angesaugt, um dann durch in dem Gehäuse in der Mitte seiner Länge angebrachte COffnungen ins Innere des Motors einzutreten und nach Durchströmung des Luftspalts und von in den Statoren und Rotoren angebrachten Kanälen durch die beiden Enden wieder auszutreten. Diese zweite bekannte Lösung bewirkt eine bessere Kühlung als die vorhergehende Lösung, sie besitzt jedoch den großen Nachteil, den Platzbedarf des Motors in der Durchmesserrichtung sowie das Gewicht desselben erheblich zu vergrößern.Another known solution is the housing of the motor to be surrounded on its entire circumference with a coat and the air between it Let the jacket and the housing flow. In this arrangement there is a fan attached to each end of the shaft, and the air is between the two ends the double wall formed by the housing of the motor and its outer casing sucked in to then through openings made in the housing in the middle of its length to enter the interior of the motor and after flow through the air gap and from In the stators and rotors installed channels exit through the two ends. This second known solution provides better cooling than the previous one Solution, but it has the major disadvantage that Space requirement of the motor in the diameter direction as well as the weight of the same to increase considerably.

Bei gekapselten elektrischen Maschinen ist ferner schon vorgeschlagen worden, durch zwischen dem Gehäuse und einem dieses umgebenden Mantel mit im wesentlichen rechteckigen Querschnitt gebildete Kanäle Kühlluft hindurchzuleiten und daneben an den vier Gehäuseecken mit dem Innern der Maschine in Verbindung stehende Warmluftkanäle vorzusehen, die von den Kühlluftkanälen durch gemeinsame 'Wandungen getrennt sind. Bei dieser bekannten Anordnung wird demzufolge die Kühlluft nicht in das Innere der Maschine eingeführt, sondern die Innenkühlung mittelbar durch Kühlung der in den Warml-ttftkanälen befindlichen Luft bewirkt.In the case of encapsulated electrical machines, this has also already been proposed been, by between the housing and a jacket surrounding it with essentially Rectangular cross-section formed channels to pass cooling air and next to it on the four corners of the housing that are connected to the inside of the machine to be provided, which are separated from the cooling air ducts by common 'walls. In this known arrangement, the cooling air is therefore not into the interior of the machine, but the internal cooling indirectly by cooling the in the air in the warm air ducts.

Die Erfindung hat sich demgegenüber zur Aufgabe gestellt, bei nicht gekapselten elektrischen :Maschinen ohne wesentliche Vergrößerung des Gehäusedurchmessers eine wirksame unmittelbare Kühlung sowohl der Gehäusewandungen als auch des Innern der :Maschine zu erzielen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in jeder Ecke des im Querschnitt im wesentlichen rechteckig ausgebildeten Gehäuses ein einziger Kanal vorgesehen ist, der an seinen beiden Enden offen und mit einer Öffnung auf seiner durch das Gehäuse der Maschine gebildeten Wand versehen ist, um durch den erwähnten Kanal eine Verbindung zwischen der Außenluft und dem Innern der Maschine herzustellen, wobei der Lagerträger der Maschine mit nach außen mündenden Durchgängen versehen ist und Mittel vorgesehen sind, um den Luftumlauf durch die Kanäle, die Öffnungen, das Innere des Gehäuses und durch die Durchgänge zu gewährleisten.In contrast, the invention has set itself the task of not encapsulated electrical: machines without a significant increase in the housing diameter effective immediate cooling of both the housing walls and the interior the: machine to achieve. According to the invention this is achieved in that in each Corner of the housing, which is essentially rectangular in cross section, is a single one Channel is provided, which is open at both ends and with an opening its wall formed by the housing of the machine is provided to pass through the mentioned channel a connection between the outside air and the inside of the machine to produce, the bearing bracket of the machine with outwardly opening passages is provided and means are provided for the circulation of air through the channels that Openings to ensure the interior of the case and through the passageways.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Belüftungseinrichtung.The drawing shows an embodiment of one according to the invention trained ventilation device.

Abb. i ist eine Profilansicht einer elektrischen Maschine mit zwei in einer Flucht liegenden Rotoren, welche mit einer erfindungsgemäßen verbesserten Belüftungseinrichtung versehen ist.Fig. I is a profile view of an electrical machine with two in an aligned rotors, which with an improved according to the invention Ventilation device is provided.

Abb. 2 ist ein Schnitt längs der Linie II-II der Abb. i in einem etwas größeren Maßstab.Fig. 2 is a section along the line II-II of Fig. I in a somewhat larger scale.

In den Zeichnungen ist das Gehäuse eines Aggregats dargestellt, welches eine durch einen Asynchronmotor angetriebene Erregermaschine umfaßt. Die Rotoren der beiden Maschinen sind auf dieselbe Achse 2 aufgesetzt. Der Rotor der ErregermascIiine ist mit 3 und der des Asynchronmotors mit q. bezeichnet. Der Sta.tor 6 dieses Motors ist an einem Körper 7 befestigt, der in dem Gehäuse i mit Hilfe von Schrauben 8 gehalten ist. Der Feldkreis der Erregermaschine 9 i.at in gleicher Weise in einem Körper io angebracht.In the drawings, the housing of a unit is shown, which comprises an exciter driven by an asynchronous motor. The rotors of the two machines are placed on the same axis 2. The rotor of the exciter machine is with 3 and that of the asynchronous motor with q. designated. The Sta.tor 6 of this engine is attached to a body 7 which is secured in the housing i by means of screws 8 is held. The field circle of the exciter 9 i.at in the same way in one Body io attached.

Die die beiden Rotoren tragende Welle 2 ist ihrerseits an jedem ihrer Enden in Kugellagern 12 und 13 gelagert, welche in Lagerkörper 14 bzw. 15 angebracht sind. Diese Lagerkörper werden durch Arme 16, 17 gehalten, welche mit einem kreisförmigen Kranz 18 bzw. i9 verbunden sind, der an dem betreffenden Ende des Gehäuses i mit Hilfe von Schrauben 2r gehalten wird. An jedem Ende der Welle 2 sind Lüfter 22 und 23 angebracht, so daß sie durch diese Welle in Umdrehung versetzt werden.The shaft 2 carrying the two rotors is in turn on each of them Ends in ball bearings 12 and 13 mounted in bearing bodies 14 and 15, respectively are. These bearing bodies are held by arms 16, 17, which have a circular Wreath 18 and i9 are connected to the end of the housing i with Is held in place by screws 2r. At each end of the shaft 2 are fans 22 and 23 attached so that they are rotated by this shaft.

Das Gehäuse i wird von Kanälen 2.4 umg@l)-n, bei welchen ein Teil der Wand durch einen Teil der Wand des Gehäuses gebildet wird, wobei diese Kanäle in ein Viereck mit konvexen, gekrümmten Seiten 25 eingeschrieben sind, dessen Form aus Abb. i hervorgeht. Diese Kanäle sind an ihren beiden Enden offen. In dem Gehäuse i sind Öffnungen 26 angebracht, um die Kanäle 2.a. mit dem Innern der Maschine in Verbindung zu setzen. Die Enden der ,laschine sind mit zwei mit Löchern 30 und 31 versehenen Hauben 28 und 29 abgedeckt. Die Lüfterflügel sind so eingestellt, daß sie, wenn die Maschine läuft, beide die sich im Innern der Maschine befindende Luft ansaugen und sie nach außen durch die Löcher 30, 31 fördern. Zur Erleichterung des Abflusses der Luft ist eine ringförmige Scheidewand 32 vorgesehen, welche zwischen den in der Mitte des Gehäuses angebrachten Öffnungen 26 liegt.The housing i is surrounded by channels 2.4 @ l) -n, in which a part the wall is formed by part of the wall of the housing, these channels are inscribed in a square with convex, curved sides 25, the shape of which from Fig. i. These channels are open at both ends. In the case i openings 26 are provided to the channels 2.a. with the inside of the machine in To connect. The ends of the machine have two holes 30 and 31 provided hoods 28 and 29 covered. The fan blades are adjusted so that they, when the machine is running, are both the air inside the machine suck in and convey them to the outside through the holes 30, 31. To facilitate the Outflow of the air, an annular partition 32 is provided, which between the openings 26 made in the middle of the housing.

Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Wenn die Maschine läuft, tritt die durch die Lüfter angesaugte Luft durch die beiden Enden der Kanäle 2.4 ein, strömt durch die Öffnungen 26, tritt ins Innere des Gehäuses der :Maschine ein und geht weiter in zwei Strömen, von denen der eine nach rechts und der andere nach links geht, so daß die Luft durch die beiden Luftspalte 33 und 3.4 zwischen den Wicklungen 35 der Erregeirmaschine. und den Wicklungen 36 des Stätors des Asvnchro,nmoto:rs strömt, worauf sie die Lüfter durchströmt und schließlich durch die Löcher 3o und 31 der Hauben ausgetrieben wird.The operation of the device described above is as follows: When the machine is running, the air drawn in by the fans passes through the two Ends of the channels 2.4, flows through the openings 26, enters the interior of the housing der: machine and goes on in two streams, one of which to the right and the other goes to the left, so that the air through the two air gaps 33 and 3.4 between the windings 35 of the excitation machine. and the windings 36 of the stator des Asvnchro, nmoto: rs flows, whereupon it flows through the fans and finally is driven out through the holes 3o and 31 of the hoods.

Klan sieht, daß bei dieser Vorrichtung die Gesamtheit der Maschine sehr wirksam gekühlt wird, da die Luft zunächst das Gehäuse außen bestreicht und hierauf die ganze Maschine durchströmt. Ferner wird der von der Abnutzung der Bürsten herrührende Kohlenstaub selbsttätig abgeführt. Die Außenmaße der Maschine sind infolge der Anordnung der Kanäle 2.4 in einem Viereck mit gebogenen Seiten, welches zu dem Gehäuse tangential liegt, nicht viel größer als die einer nicht belüfteten Maschine, d. h. einer Maschine, welche nicht mit diesen Kanälen versehen ist.Klan sees that this device is the entirety of the machine is cooled very effectively because the air first brushes the outside of the housing and then flows through the whole machine. It is also affected by the wear and tear of the brushes resulting coal dust is removed automatically. The external dimensions of the machine are as a result the arrangement of the channels 2.4 in a square with curved sides, which to the Housing is tangential, not much larger than that of a non-ventilated machine, d. H. a machine that is not provided with these channels.

An Stelle -des als Beispiel beschriebenen Belüftungssystems mit zwei Lüftern kann auch eine Anordnung von Luftabfuhrstutzen treten, welche finit einer beliebigen Saugvorrichtung bekannter Bauart verbunden ist. Man könnte auch einen Kühlstromkreis vorsehen, der dem obigen entgegengesetzt gerichtet ist, d.li. bei welchem die Luft zunächst ins Innere der Maschine durch die Lagerkörper eintritt und durch die Enden der Kanäle 2:1. austritt.Instead of the ventilation system described as an example with two Fans can also be an arrangement of air discharge nozzles, which finitely one any suction device of known design is connected. You could also do one Provide cooling circuit which is directed in the opposite direction to the above, i.e. at which the air first enters the interior of the machine through the bearing body and through the ends of the channels 2: 1. exit.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Belüftung elektrischer Maschinen mit Längskanälen, welche in den Ecken des Gehäuses von im wesentlichen rechteckigem Querschnitt angeordnet sind, wobei ein Teil der Wände dieser Kanäle durch das Gehäuse selbst gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Ecke des Gehäuses ein einziger Kanal (2q.) vorgesehen ist, der an seinen beiden Enden offen und mit einer Öffnung (26) auf seiner durch das Gehäuse der Maschine gebildeten Wand versehen ist, um durch den erwähnten Kanal eine Verbindung zwischen der Außenluft und dem Innern der Maschine herzustellen, während die Lagerträger der Maschine mit Durchgängen (30, 3i) versehen sind, welche nach außen münden, wobei Mittel vorgesehen sind, um den Luftumlauf durch die Kanäle, die Öffnungen, das Innere des Gehäuses und durch die Durchgänge zu gewährleisten. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 189 956, 222 353 französische Patentschrift Nr. 893 310; britische Patentschrift Nr.'309 232.Claim: Ventilation of electrical machines with longitudinal channels which are arranged in the corners of the housing of essentially rectangular cross-section, part of the walls of these channels being formed by the housing itself, characterized in that a single channel (2q .) is provided which is open at both ends and is provided with an opening (26) on its wall formed by the housing of the machine in order to establish a connection between the outside air and the inside of the machine through said channel, while the bearing supports of the machine are provided with passages (30, 3i) opening out to the outside, means being provided to ensure the circulation of air through the ducts, the openings, the interior of the housing and through the passages. Documents considered: Swiss patent specifications No. 189 956, 222 353 French patent specification No. 893 310; British Patent No. '309 232.